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最新研究:施万细胞也能够将髓鞘扩散到多个轴突上

发布时间:2019-07-08 15:57:24 来源:生物帮

施万细胞也叫神经膜细胞,是分布于脊椎动物周围神经系统中包绕轴突形成髓鞘的胶质细胞。

一、来源

在整个神经发育过程中与轴索有密切的关系。施万细胞前体细胞来源于神经嵴干细胞,一套高度有序的发育程序控制其发育为成熟的髓鞘形成施万细胞或非髓鞘形成施万细胞。

二、分布

施万细胞沿神经元的突起分布。施万细胞包裹在神经纤维上,这种神经纤维叫有髓神经纤维。

科学家已经发现,特殊类型的细胞在产生覆盖神经纤维的保护性鞘方面比以前认为的要多得多。

关于施万细胞的启示提出了治疗神经损伤和各种神经病变的新途径的可能性。进一步的研究可能有助于促进中枢神经系统疾病中的髓鞘修复,例如多发性硬化症,其中髓鞘损伤减慢或阻断来自大脑的电信号。

“这完全推翻了施万细胞工作方式的教科书定义,”资深作者,俄勒冈健康与科学大学Vollum研究所教授兼联合主任Kelly Monk博士说。

这项研究发表在Nature Communications杂志上。

体内有两种类型的细胞产生髓鞘:脑和脊髓中的少突胶质细胞,以及身体其他部分的施万细胞。到目前为止,科学家认为只有少突胶质细胞在轴突周围产生多个髓鞘,这是一个在细胞间传递电信号的神经细胞的细长投影。

新的研究表明施万细胞也能够将髓鞘扩散到多个轴突上。

研究人员在Monk实验室的斑马鱼中进行遗传筛选后发现了这一发现。他们发现一些鱼的髓鞘含量超过了预期,这些鱼在一个名为fbxw7的基因中携带突变。当他们在转基因小鼠中敲除基因时,他们发现了一个意想不到的特征:个体雪旺氏细胞开始将髓鞘扩散到许多轴突上。

“这凸显了这些细胞的巨大潜力,”Monk说。

在发现施万细胞如何在分子水平上产生髓鞘时,这一发现可能会导致新的基因治疗技术修复外周神经系统疾病中受损的髓鞘,例如Charcot-Marie-Tooth病,这是一种疼痛的遗传性神经病变形式。美国有2500人。

施万细胞和少突胶质细胞都在进化史上的同一点出现,脊椎动物谱系中出现了颌骨。无脊椎动物缺乏髓鞘,有些像现代鱿鱼一样,使用厚轴突在神经元之间快速传递信号。

“我们可以通过这种方式进化,但我们的脊髓将是巨大的红杉树的直径,”Monk说。

相反,脊椎动物轴突进化出髓鞘以保护轴突并加速信号传递。为了产生髓磷脂,施万细胞进化成围绕周围神经系统中的单个轴突产生。反过来,少突胶质细胞在大脑和脊柱 - 中枢神经系统的更有限的环境中沿着多个轴突产生髓磷脂。

“房地产在中枢神经系统方面与周围神经系统根本不同,”Monk说。

Monk认为施万细胞是逐个细胞进化修复受损髓鞘的机制,因为在不必杀死整个生物体的情况下发生损伤是常见的。这些特征将通过几代人的进化而传承下去并得到加强。

相比之下,中枢神经系统中的髓鞘再生往往是一个进化的死胡同,因为很少有人能够幸免于大脑或脊柱的严重打击。

“修复中枢神经系统中的髓鞘损伤没有选择性的压力,因为你可能会死亡,”Monk说。

然而,今天发表的这一发现表明了治愈大脑和脊柱的新机会。

“瞄准fbxw7基因 - 或下游途径分子 - 可能是促进中枢神经系统中髓鞘修复的有效方法,”Monk说。

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